Промышленные типы месторождений. Среди промышленных типов пьезооптического кварца и кварца для плавки можно выделить следующие типы месторождений: пегматитовые

Среди промышленных типов пьезооптического кварца и кварца для плавки можно выделить следующие типы месторождений: пегматитовые, гидротермально-метаморфические, метаморфизованные и россыпные.

Э н д о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я

Пегматиты. Пегматиты с полостями-занорышами, содержащими кристаллы дымчатого кварца или мориона, встречаются довольно часто, но часто оказываются непромышленными из-за низкого качества кристаллов или небольших масштабов минерализации. Известные крупные месторождения тесно связаны с гранитными интрузиями и расположены часто в зоне их внутреннего контакта.

Пегматитовые тела с кристаллами кварца и флюорита характеризуются изометричной формой, наличием хорошо развитого кварцевого ядра. Наиболее дифференцированные пегматитовые тела обычно являются самыми продуктивными.

Рис. 5. Схематический разрез камерного пегматита. По Е. Я. Киевленко: 1 — гранит; 2 — аплитовая оторочка; 3—6— зоны: 3 — графического пегматита, 4 — пегматоидная, 5 — микроклиновая, 6 — кварцевое ядро; 7 — полость с кристаллами мориона.

Скопления пьезооптических минералов приурочены к полостям. Полости содержат хорошо ограненные кристаллы кварца, флюорита, топаза и заполнены слюдисто-глинистыми образованиями (рис. 5). Размеры полостей варьируют от мелких занорышей объемом в десятые и сотые доли кубического метра до крупных погребов или камер длиной 10-20 метров.

Главными минералами хрусталеносных пегматитов являются микроклин и кварц, в меньшей степени распространены альбит, олигоклаз и биотит. Из других минералов встречаются топаз, берилл, ортит, литиевые слюды и флюорит. Хрусталеносные пегматиты могут служить источником получения драгоценных камней.

Пьезокварц в пегматитах обычно представлен морионом. Масса отдельных кристаллов иногда достигает нескольких десятков тонн, а масса кондиционных кристаллов может быть до 1000 кг.

Месторождения хрусталеносных пегматитов известны в России (Карелия, Кольский полуостров, Урал, Мамско-Чуйский район в Сибири), на Украине, в Казахстане, а также в Бразилии, Индии, США и других странах.

Гидротермально-метаморфические. Этот тип является основным источником получения пьезокварца. Месторождения во многом отличаются от рудных месторождений. Особенностью их образования является взаимодействие гидротермальных растворов с боковыми породами, что объясняет их приуроченность к горным породам, богатым кремнеземом - кварцитам, кварцево-слюдистым сланцам, гранитоидам и др.

Месторождения представлены двумя морфогенетическими типами рудных тел: хрусталеносные кварцевые жилы и минерализованные трещины.

Храусталеносные кварцевые жилы обычно пространственно связаны с массивами гранитоидов и располагаются в зоне их эндо и экзоконтакта. Как правило, они группируются в жильные поля и жильные зоны, положение которых контролируется разрывными тектоническими нарушениями. Форма жил разнообразна. Наряду с простыми жилами нередко встречаются сложные ветвящиеся и пересекающиеся кварцевые жилы и прожилки (рис. 6). Первоначальная форма значительно осложнена в результате перекристаллизации как кварцевого тела, так и вмещающих пород. Размеры могут быть значительными: длина по простиранию до 500м при мощности от 15 до 30м, но большинство кварцевых жил имеет небольшие размеры. Характерная особенность кварцевых жил – наличие в них значительного числа полостей, содержащих кристаллы кварца иногда очень больших размеров. Крупные полости объемом более 1м³ принято называть хрустальными погребами. Полости чаще всего расположены в зальбандах и на выклинивании кварцевых жил, а также в местах пересечения трещин и ответвления апофиз.

Рис. 6.Схематические разрезы хрусталеносных кварцевых жил (а—в) и минерализованной трещины (г). По Г. П. Петрунину: 1 - кварц- хлоритовые сланцы; 2 - рассланцованные диабазы; 3 - гидротермально измененные породы; 4 - крупнозернистый кварц; 5 - кристаллы кварца; 6 - хлоритовый «песок»; 7 - тектонические трещины.

Кварцевые жилы имеют очень простой минеральный состав. В основном они бывают почти мономинеральными кварцевыми, иногда помимо кристаллов кварца в жилах встречаются альбит, карбонаты, рутил, брукит, анатаз, турмалин и другие минералы. Жильные кварц имеет средне- и крупнозернистую, шестоватую, иногда друзовую структуру.

Гидротермальные изменения боковых пород заключаются в их серицитизации и хлоритизации, реже в эпидотизации, альбитизации и карбонатизации.

Пьезокварц на месторождениях данного типа представлен горным хрусталем и дымчатым кварцем. Размеры кристаллов самые различные; масса наиболее крупных достигает десятков и даже сотен килограммов.

Хрусталеносные минерализованные трещины представляют собой разновидность хрустальных гнезд, залегающих обособленно от кварцевых жил, непосредственно во вмещающих породах. Они часто приурочены к зальбандам даек кварцевых порфиров, гранит-порфиров, диабазов.

Минерализованные трещины содержат хорошо сформированные кристаллы и друзы горного хрусталя, дымчатого кварца, мориона, цитрина и аметиста. Кристаллы кварца являются главными, они сопровождаются турмалином, рутилом, кальцитом, флюоритом, альбитом, адуляром, цеолитами и др. Характерная особенность минерализованных трещин - формирование как отдельных кристаллов, так и друз горного хрусталя на стенках открытой полости (рис. 6).

Месторождения горного хрусталя известны в России (Полярный и Южный Урал, Алдан), в Таджикистане, Казахстане, а также в Монголии, Китае и других странах. Классическими и крупнейшими являются месторождения Бразилии. Генезис этих месторождений связывают с тектонометаморфической активизацией.

Метаморфизованные месторождения образуются при метаморфизме первичных кварцевых жил. Наиболее высокие концентрации жил гранулированного кварца связаны с глубоко метаморфизованными комплексами пород в протерозойских складчатых областях – с так называемым гнейсо-мигматитовым комплексом. Большинство месторождений гранулированного кварца расположено в довольно узкой приконтактовой зоне гнейсового ядра и сланцевого обрамления. Под влиянием регионального метаморфизма происходила грануляция жильного кварца и очищение его от примесей. Тела гранулированного кварца формируют крупные жильные поля или линейные зоны, согласные с общим простиранием вмещающих горных пород, но нередко секущих их по падению. Размеры рудных тел изменяются в широких пределах: по простиранию от 5 до 20 метров, а мощностью от нескольких сантиметров до 3 метров. Форма тел обычно простая: линзы и плитообразные жилы.

Гранулированный кварц отличается повышенной химической чистотой и максимальным светопропусканием. В настоящее время – это основной источник получения плавленого кварцевого стекла. Примером являются месторождения Урала (Кыштымское, Маукское, Ларинское, Кузнечихинское и др.).

Э к з о г е н н ы е м е с т о р о ж д е н и я

Россыпные месторождения кристаллов кварца и их обломков распространены довольно широко. Они расположены вблизи от коренного источника и представлены элювиальными и делювиальными типами, в большинстве случаев связанными постепенными переходами. При формировании россыпей происходит их естественное обогащение высококачественными кристаллами, так как они меньше поддаются разрушению.

Промышленные хрусталеносные россыпи широко развиты на восточном склоне Южного Урала, на Украине. Примером зарубежных месторождений являются россыпи Бразилии.

ИСЛАНДСКИЙ ШПАТ CaCO₃